Ejemplos de
Contracción térmica

La contracción térmica es un fenómeno físico debido al cual la materia, ya sea en estado sólido, líquido o gaseoso, pierde un porcentaje de sus dimensiones métricas a medida que se le retira temperatura. Por ejemplo: el licuado gases, la erosión térmica, destapar frascos.

En ese sentido, es opuesto a la dilatación térmica, caracterizada por el aumento de proporciones debido al aumento energético en los átomos de la materia producto del incremento de temperatura.

Ambos fenómenos se deben al efecto que sobre las partículas de la materia tiene la inyección o el retiro de energía calórica, pues hace que sus átomos vibren a mayor o menor ritmo respectivamente, necesitando así un mayor o menor espacio para el movimiento.

Este fenómeno es perfectamente observable en los gases, por ejemplo, cuyo volumen responde a la temperatura, expandiéndose y volatilizándose ante el calor, y contrayéndose e incluso licuándose ante el frío.

Este tipo de fenómenos son de vital importancia en las industrias arquitectónicas y de construcción, ya que la escogencia de los materiales de cara a las condiciones climáticas puede muy bien representar un problema de cara a la estabilidad de las edificaciones.

Conviene, por último, advertir que no todos los materiales responden de la misma manera a los procesos de dilatación y contracción, e incluso algunos responden tan sólo a uno de los dos. Por ejemplo, el agua se dilata al llevarse por debajo de los 4 °C.

Ejemplos de contracción térmica

1. Destapar frascos. Una técnica conocida para destapar frascos de tapa metálica consiste en dilatarlos empleando el calor, ya que al haber pasado mucho rato en la heladera o el freezer, el metal se contrae y resulta mucho más difícil hacerla girar.
2. El licuado de gases. Al enfriar un gas hasta cierto punto, se induce una contracción térmica tal que sus partículas pueden cambiar la disposición estructural entre ellas y así devenir en líquido. A este proceso se le conoce como licuado y se suele producir también a través de variaciones en la presión, forzando a las partículas a contraerse por medio de la fuerza ambiental.
3. Congelamiento del agua. El agua se dilata notoriamente al aproximarse a su punto de ebullición (100 °C), y se contrae al descender hasta los 4 °C, adquiriendo su punto de mayor densidad (mayor cercanía entre sus partículas). Una vez por debajo de esa temperatura, se expande ligeramente de nuevo al pasar a estado sólido.
4. La erosión térmica. La exposición al aumento de temperatura del día y al descenso en la noche, en casos de muy alta variabilidad térmica, conducen a la erosión de las rocas y materiales sólidos del ambiente, que se dilatan durante el día y contraen de noche, propiciando así la pérdida de su densidad acostumbrada.
5. Ensamblaje por contracción al frío. En muchas industrias manufactureras se ensamblan piezas complejas de maquinaria (bridas, tuberías, pedazos de palanca) a partir de su montaje en caliente, cuando las mismas están dilatadas, ya que luego, al enfriarse, las piezas contraerán y permanecerán en su lugar firmemente.

1. Las baldosas de cerámica. La cerámica de uso doméstico es muy susceptible a la dilatación y contracción, y por eso suele rodeársela de una aplicación elástica al fijarla en su lugar, para mantenerla presionada en casos de contracción y acolchonada en casos de dilatación.
2. Los termómetros. Al ser un metal y también un líquido, el mercurio responde muy bien a la expansión térmica, dilatándose ante el calor y contrayéndose en el frío, permitiendo así evidenciar los cambios de temperatura.
3. Los techos de las casas. Durante el invierno, los materiales de construcción suelen contraerse, acarreando deformaciones semejantes a las de su dilatación durante el verano. A esto se debe también el característico sonido de las casas de madera cuando este material se enfría y contrae por la noche.
4. El choque térmico. Someter a ciertos materiales muy dilatados por la acción de calor a una súbita pérdida de temperatura (un balde de agua, por ejemplo), ocasionará su contracción rápida y violenta, generando así grietas o fisuras en el material.
5. Manejo del vidrio. El famoso experimento de cómo meter un huevo cocido entero en una botella de vidrio se basa en este principio. Se calienta el vidrio para dilatarlo hasta que el huevo pueda pasar por la boca, y luego se enfría para contraerlo y que recupere sus dimensiones originales.

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